S-腺苷甲硫氨酸高产菌株的筛选、诱变选育及其培养条件的优化

论文摘要

S-腺苷甲硫氨酸（S-Adenosylmethionine,简称为SAM）广泛存在于各种生物体内,是人体内重要的生理活性物质,参与转甲基作用、多胺合成、转硫基作用等反应。在临床上,对于治疗肝病、抑郁症、关节炎等都具有一定的疗效,因此具有广阔的应用前景。但由于价格昂贵,目前还未能得到广泛的应用。为获得SAM高产菌株,本论文展开了以下几方面的工作。首先,从自然界中采集到69个样品,从中分离得到572株酵母菌菌株。通过对该572株进行纸层析法初筛和HPLC法复筛,筛选获得1株SAM产量相对较高的菌株,命名为S42-12,其胞内SAM含量为35.7 mg/g。对分离到的菌株S42-12进行了多轮诱变选育。通过对菌株S42-12进行亚硝基胍（NTG）诱变、乙硫氨酸筛选,获得抗性菌株98株,其中突变株YA-89的SAM胞内含量为66.8 mg/g,较菌株S42-12提高了1.87倍。突变菌株YA-89经NTG诱变和低浓度（10μg/mL）制霉菌素筛选,获得制霉菌素抗性菌株35株,其中突变株YN-34的SAM胞内含量为71.6 mg/g。突变株YN-34再经紫外（UV）诱变和高浓度（50μg/mL）制霉菌素抗性筛选,分离到抗性菌株41株,并从中获得SAM高产突变株YQ-5,其SAM胞内含量为112.1 mg/g,较出发菌株S42-12提高了214.09%。突变菌株YQ-5产SAM的最佳培养基成分为:0.1% KH2PO4, 0.1% K2HPO4?3H2O, 0.03% MgSO4?7H2O, 0.01% CaCl2, 0.01% FeSO4?7H2O, 0.01% CoCl2, 0.01% CuSO4?5H2O, 0.03% H3BO3, 2%酵母粉, 8%蔗糖, 1.5%胰蛋白胨,0.75% L-蛋氨酸。突变菌株在优化条件下发酵48小时,胞内SAM产量可达1740.0 mg/L,菌体生物量为14.6 g/L。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 S-腺苷甲硫氨酸的生物学功用
• 1.1 转甲基作用
• 1.2 转硫作用
• 1.3 转氨丙基作用
• 2 S-腺苷甲硫氨酸在临床上的应用
• 3 S-腺苷甲硫氨酸的获取方法
• 3.1 化学合成法
• 3.2 酶促转化法
• 3.3 微生物发酵法
• 4 SAM 的分离纯化
• 4.1 离子交换法简介
• 4.2 离子交换法在SAM 分离中的应用
• 5 S-腺苷甲硫氨酸的稳定性研究
• 5.1 失活机理
• 5.2 SAM 盐的稳定性
• 6 S-腺苷甲硫氨酸的市场需求情况
• 7 S-腺苷甲硫氨酸的研究背景
• 第二章 S-腺苷甲硫氨酸高产菌株的筛选及诱变育种
• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 材料
• 1.1 样品来源
• 1.2 主要设备
• 1.3 培养基
• 1.4 主要药品及耗材
• 1.5 主要试剂
• 2 方法
• 2.1 亚硝基胍诱变处理
• 2.2 紫外线诱变处理
• 2.3 诱变流程
• 2.4 SAM 含量的测定
• 2.4.1 纸层析法
• 2.4.2 HPLC 法
• 2.5 菌体生物量的测定
• 2.6 诱变剂致死率的计算
• 2.7 菌体麦角固醇的提取及其含量测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 S-腺苷甲硫氨酸高产菌株的筛选
• 3.1.1 纸层析法标准曲线的绘制
• 3.1.2 酵母菌菌株的分离
• 3.1.3 S-腺苷甲硫氨酸高产菌株的筛选
• 3.2 S-腺苷甲硫氨酸高产菌株的诱变选育
• 3.2.1 乙硫氨酸抗性菌株的筛选
• 3.2.2 制霉菌素抗性菌株的诱变选育
• 3.3 菌体麦角固醇含量的测定
• 3.4 菌株SAM 及麦角固醇含量、SAM 合成酶酶活在发酵过程中的变化趋势
• 4 小结
• 第三章 S-腺苷甲硫氨酸高产菌株摇瓶发酵培养基及发酵条件的优化
• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 材料
• 1.1 菌株
• 1.2 主要设备
• 1.3 培养基
• 1.4 主要药品
• 2 方法
• 2.1 S-腺苷甲硫氨酸的提取
• 2.2 S-腺苷甲硫氨酸含量的测定
• 2.3 菌体生物量的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 PH 值的影响
• 3.2 碳源的优化
• 3.3 氮源的优化
• 3.4 无机离子的优化
• 3.4.1 无机离子的选择
• 3.4.2 无机离子浓度的确定
• 3.5 正交实验优化培养基主要组成成份
• 3.6 L-甲硫氨酸浓度对胞内SAM 积累的影响
• 4 小结
• 全文小结
• 参考文献
• 附图 S-腺苷甲硫氨酸HPLC 图
• 致谢
• 读硕士期间发表文章情况